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1、2.5熵变的计算及其应用 一. 判据 0 自发过程 = 0 可逆过程 0 不可能发 生的过程 二. 环境熵变 三. 体系熵变 1. 理想气体单纯 p,V,T 变化 . 恒容过程 . 恒压过程 例题：汽缸中有3mol，400K的氢气，在 101.325 kPa下向300K的大气中散热直到平 衡为止，求氢气的熵变并判断过程进行的 方向。已知： 。 解：题中所谓的到平衡是指氢气的终 态温度为300K，恒压过程有： 判断：过程为自发过程 0 . 恒温过程 例题：1mol理想气体在298K时恒温可逆 膨胀体积为原来的10倍，求熵变。若在上 述始末态间进行的是自由膨胀过程，求熵 变。并判断过程进行的方向。
2、 解：恒温过程有 自由膨胀： 自由膨胀与恒温过程相同，因为始 末态相同，状态函数 不变。 此为可逆过程 理想气体恒温内能不变，功为零， 故热也为零，因此 。所以 。 此为自发过程 . 理想气体恒温混合过程 对每种气体分别用恒温过程处理 ： 3mol 氮气 2mol 氧气 例题：一300K绝热容器中有一隔板，两 边均为理想气体，抽去隔板后求混合过程 的熵变，并判断过程的可逆性。 解 ： 对隔离体系： 此为自发过程 . 传热过程 根据传热条件（恒压或恒容）计算传 热引起的熵变，若有体积或压力变化，则 加上这部分的熵变。 例题：1mol，300K的氢气，与2mol， 350K的氢气在101.325
3、kPa下绝热混合， 求氢气的熵变，并判断过程进行的方向 。 。 解：因为是绝热过程，故有热平衡 ： 此为自发过程？ 2. 凝聚体系 由于凝聚体系特有的不可压缩性，只 考虑温度对熵变的影响： 3. 相变过程 例题：已知苯在101.325 kPa， 80.1时 沸腾，其汽化热为30878J/mol 。液态苯 的平均恒压摩尔热容为142.7J/molK 。 将 1mol，0.4atm的苯蒸汽在恒温80.1 下压缩至1atm ，然后凝结为液态苯，并 将液态苯冷却到60，求整个过程的熵变 。设苯蒸汽为理想气体。 解：对于一些较复杂的过程可用一些 示意图简示： 能 不 能 进 行 例题：今有两个容器接触，
4、外面用绝热外 套围着，均处于压力101.325 kPa下，一 个容器中有0.5mol的液态苯与 0.5mol的固 态苯成平衡。在另一个容器中有0.8mol的 冰与 0.2mol的水成平衡。求两容器互相接 触达到平衡后的熵变。已知常压下苯的熔 点为5，冰的熔点为0。固态苯的热容 为122.59J/mol，苯的熔化热为9916J/mol ，冰的熔化热为6004J/mol。 0.5mol,l 0.5mol,s 0.2mol,l 0.8mol,s 50 解：分析：冰要熔化成水且水升温，苯要 凝固且固态苯降温，热平衡为： 例题：1Kg，273K的水与373K的恒温热 源接触，当水温升至373K时，求水，
5、热源 熵变及总熵变。若水是先与323K的恒温 源接触，达到平衡后再与373K的恒温源接 触，并升温至373K，同样求水，热源熵变 及总熵变。说明用何种方式升温既可使水 升温至373K，又可使总熵变为零？ 。 参考答案 解： T1T2 +T +T +T 例题： 1molH2O(l)于0.1MPa下自25升 温至50，求熵变和热温商，并判断可 逆性。 (1)热源温度700; (2)热源温 度100。已知 T +TT 例题： 100, 101325Pa下1 molH2O(l)气 化为101325Pa的水蒸气，已知此时H2O (l) 的蒸发热为40.66kJmol-1，试计算熵变和 热温商，并判断过程可逆性。 (1) p外=101325Pa，(2) p外=0。 不可逆程度： 解： 不可逆程度：
